8.1.2. Средства защиты гидросферы

Источниками загрязнений сточных вод являются произ­водственные, бытовые и поверхностные стоки.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах.

Бытовые сточные воды, имеющиеся в раковинах, сани­тарных узлах, душевых и тому подобном, содержат крупные примеси (остатки пищи, песок, фекалии и т.п.); примеси ор­ганического и минерального происхождения в нерастворенном виде, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том числе болезнетворные, бактерии. Концентрация указан­ных примесей в бытовых сточных водах зависит от степени их разбавления водопроводной водой.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами за­грязнений, имеющихся на поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и т.п. Основными примесями поверхностных сточных вод являются механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа и нефтепродукты, масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).

Системы водоснабжения промышленных предприятий в зависимости от водных и технологических процессов могут быть прямоточного, повторного (последовательного) и оборотного во­доснабжения. При выборе схемы станций очистки и технологи­ческого оборудования необходимо знать расход сточных вод и концентрацию содержащихся в них примесей, а также допус­тимый состав сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Допус­тимый состав сточных вод рассчитывают с учетом "Правил охраны поверхностных вод". Эти правила предназначены для

предупреждения избыточного загрязнения сточными водами водных объектов. Они устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды водоема.

В зависимости от технологического назначения вода в системах водоснабжения может быть подвергнута различной об­работке: механической, физико-химической и биологической.

Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц проводится путем процеживания, отстаивания, обработки в поле действия центробежных сил и фильтрования.

Процеживание осуществляется в решетках и волокноуло-вителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15—20 мм. Для выделения волок­нистых веществ из сточных вод целлюлознобумажных и текс­тильных предприятий применяют различные волокноуловите-ли, например с использованием перфорированных дисков или в виде движущихся сеток с нанесенным на них слоем волокни­стой массы.

Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях. Песколовки используют для очистки сточ­ных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм; отстойники — для очистки сточных вод от механических час­тиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в гидроциклонах и центрифугах.

Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тон­кодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его ис­пользуют как на начальной стадии очистки, так и после неко­торых методов физико-химической или биологической очистки. Физико-химические методы очистки используют, как пра­вило, для очистки от растворенных примесей. Основными из них являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтра­ция, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация.

Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пу­зырьками газа, подаваемого в сточную воду.

Экстракция сточных вод основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента).

8.1. Средства защиты окружающей среды (экобиозащитная техника)... 159

Н ейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Нейтрализацию кислот и их солей осущест­вляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей. Наиболее де­шевым и доступным реагентом для нейтрализации кислых сточных вод является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей можно применять серную, соляную, азотную, фосфор­ную и другие кислоты.

Сорбцию используют для очистки сточных вод от раство-римых примесей, в Качестве сорбентов берут любые мелкодис­персные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент — активированный уголь.

Ионообменную очистку применяют для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов и других примесей, Очистку осуществляют ионитами — синтетическими ионооб­менными смолами, изготовленными в виде гранул размером 0,2—2 мм. Иониты изготовляют из нерастворимых в воде поли­мерных веществ, имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в сточной воде.

Электрохимическая очистка реализуется окислением ве­ществ путем передачи электронов непосредственно на поверхности анода или через вещество-переносчика, а также в ре­зультате взаимодействия с сильными окислителями, образо­вавшимися в процессе электролиза.

Гиперфильтрация реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых разме­ром около 1нм пропускают молекулы воды, задерживая гидра-тированные ионы солей или молекулы недиссоциированных соединений.

Эвапорация осуществляется обработкой паром сточной воды с содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую фазу и вместе с паром удаляются из сточ­ной воды.

Выпаривание, испарение и кристаллизацию используют для очистки небольших объемов сточной воды с большим со­держанием летучих веществ.

160 Гл. 8. Экобиоэащитная техника и средства индивидуальной защиты

Б иологическая очистка применяется для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Она осно­вана на способности микроорганизмов использовать для пита­ния содержащиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т.д.). Процесс состоит из двух стадий, протекающих одновременно, но с различной скоростью: адсорбции из сточных вод тонкодисперсных и рас­творенных примесей органических веществ и разрушение ад­сорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в них биохимических процессах (окислении или восстановлении). Биохимическую очистку осуществляют в природных и искусственных условиях.

В природных условиях сточные воды очищают на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах.

Биологические фильтры широко используют для очистки и бытовых, и производственных сточных вод. В качестве фильтровального материала для загрузки биофильтров приме­няют шлак, щебень, керамзит, пластмассу, гравий. Сущест­вуют биофильтры с естественной подачей воздуха — для очистки сточных вод с суточным расходом не более 1000 куб. м и био­фильтры с принудительной подачей воздуха — для очистки производственных сточных вод больших расходов и сильно

концентрированных.

Для реализации указанных методов используются очист­ные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской кана­лизации.

Основанием для выдачи разрешений на сброс производст­венных сточных вод в систему канализации населенного пунк­та для действующих предприятий является паспорт водного хо­зяйства, представляющий один из разделов экологического паспорта предприятия.

Паспорт водного хозяйства разрабатывает предприятие по установленной форме и представляет его для согласования в водопроводно-канализационное управление, где уточняют:

• места выпусков в системы канализации бытовых сточных вод населенных пунктов;

• нормы сброса и состав сбрасываемых сточных вод до и после очистных сооружений на выпусках по среднему и максимальному количеству загрязняющих веществ.

161

8.2.Средства индивидуальной защиты

Разрешение на сброс производственных сточных вод может быть аннулировано в случае изменения условий канали-зования населенных пунктов или несоблюдения промышлен­ным предприятием условий, в том числе по расходу вод и массе загрязнений. Расчет допустимых концентраций загряз­няющих веществ в сточных водах учитывает их степень очист­ки на станции аэрации.